皖南旌德凹子山钨钼矿的发现及找矿潜力分析

2010-01-31 00:48辉,夏
中国矿业 2010年4期
关键词:细脉辉钼矿白钨矿

钱 辉,夏 军

(安徽省地质调查院,安徽 合肥 230001)

皖南旌德地区位于扬子地块东部,江南造山带北东端,处于江南过渡带和江南隆起带的结合部位,属江南过渡带成矿带和西天目山成矿带的交汇地区,具有较好的成矿地质条件。[1-3]近年来,随着找矿勘查工作的深入开展,皖南地区的矿产勘查取得了可喜的成果,发现了多处钨、钼、银、金等多金属矿床,[4-9]显示了良好的找矿前景。旌德县凹子山钨钼矿是对该区进行矿产预查工作中发现的,并且在其深部和外围都显示了较好的找矿远景。本文基于矿产预查工作,较系统地论述了凹子山钨钼矿(化)体的地质特征,初步分析了该地区的找矿潜力。凹子山钨钼矿的发现,对旌德地区乃至整个皖南地区钨钼矿产的勘查,都具有重要的指导意义。

1 区域地质背景

旌德凹子山地区位于皖南山区,为天目山山脉与黄山山脉的交接地带。地处江南古陆北侧,地层上属扬子地层区江南地层分区。元古代末期,本区由活动大陆边缘经构造变质转变为稳定地块,南华纪始经历了长期的被动大陆边缘发展阶段。区内主要出露了南华纪-二叠纪地层,为一套较稳定的海相盖层沉积,岩性主要为灰岩、泥灰岩、页岩、泥岩、粉砂岩、岩屑砂岩等。其中,志留纪地层在江南过渡带中广泛分布,为一套深水陆棚相-滨浅海相碎屑沉积;泥盆纪-二叠纪地层以残余盆地形式不整合于早古生代地层之上。

区内地质构造较为复杂。元古代以来,经历了澄江运动、加里东运动、印支运动和燕山运动等多期构造活动,褶皱、断裂发育,区域构造线方向为NE-SW向(图1)。

研究区燕山期岩浆活动强烈,旌德复式岩体分布面积广。岩石类型以中酸性岩类为主,主要有花岗闪长岩、似斑状花岗闪长岩和似斑状二长花岗岩,属钙碱性系列岩石,[10,11]花岗闪长岩黑云母40Ar/39Ar年龄为139.1±0.5Ma。[12,13]本次研究发现,花岗闪长岩中富含W、Mo、Ag、Pb、Zn等成矿元素,与矿化关系密切。尤其是旌德岩体北部凹子山一带,围岩中分布有大量石英脉,钨钼矿化明显。区域上,与侵入岩有关的矿产多达10余处,如邻区兰花岭岩体边部以及榔桥岩体围岩附近,都见有钨钼矿化、铅矿化等。因此,岩体与围岩接触带及其附近,是研究区寻找钨钼矿的有利地段。

图1 区域地质简图

S3t唐家坞组;S2k康山组;S1h河沥溪组;S1x霞乡组;O3c长坞组;O1-3n-h宁国组、胡乐组、砚瓦山组、

黄泥岗组并层;O1y印渚埠组;∈3O1x西阳山组;∈3h华严寺组;∈2h杨柳岗组;∈1h荷塘组;Nh2n南沱组;

2 矿区地质

矿区地层出露简单,为志留纪霞乡组(S1x)上段。主要岩性为深灰色厚层长石石英砂岩,夹中层、中薄层长石石英砂岩、细砂岩。单层厚度50~60cm。砂岩中的水平纹层较发育,纹层厚3~5mm,风化后形成黑白相间的条纹。

区内褶皱不发育,出露的霞乡组地层系旌德次级背斜的北翼,倾向300°~330°,倾角25°±。矿区内北东向断层发育,为北北东向旌德断裂的次级断裂,常被后期正长斑岩脉、石英脉充填。断层破碎带内绿泥石化、绢云母化、硅化、黄铁矿化、铅锌矿化、黄铜矿化发育。该组断裂,既是控矿构造,又是破坏矿体的构造。

矿区岩浆岩发育,花岗闪长岩大面积出露,岩性均一。岩石呈灰色,主要矿物成分为:斜长石45%~55%、钾长石13%~25%、石英20%~25%、黑云母5%~10%、角闪石少量。岩体围岩普遍具硅化、角岩化现象;钻孔中发现岩石强烈蚀变,上部花岗闪长岩主要为绿泥石化、绢云母化、绿帘石化、硅化,发育细脉、脉状矿体;下部为隐伏的黑云石英二长岩,泥化、碳酸岩化极其强烈,具浸染型多金属矿化,富含细脉、浸染状黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿等。

3 钨钼矿(化)体特征

本次研究发现,矿区内地表可见十余条矿化石英脉、石英细脉带,其中达边界品位的有十条。根据矿(化)体的空间分布、矿石类型、含矿品位等,圈定了两个矿化带、多个独立矿体,此外,还根据钻探工作,在深部圈定了5条盲矿体。研究区钨钼矿(化)体主要赋存于花岗闪长岩的内接触带附近,并与接触带近平行展布(图2)。

3.1 矿化带特征

(1)Ⅱ号矿化带特征

Ⅱ号矿化带,地表长度约800m,宽度50~200m,距岩体和围岩的接触带最近。受剥蚀程度影响,中段矿化不明显。矿化带平面上呈“C”型,沿花岗闪长岩与围岩的接触带分布(图2)。矿化带产状平缓。北东段倾向S~SW,南西段倾向W~NW。倾角<15°。带内蚀变主要为硅化、绢云母化、黄铁矿化。共发现3条矿体。

图2 矿区地质简图

Ⅱ1号矿体为石英大脉型钨钼矿。矿体长度>200m,矿体厚度0.93m,延深大于30m。产状180°<15°。WO3品位0.48%、Mo品位0.1%。石英脉厚约为60cm,其围岩花岗闪长岩中,发育浸染型钨钼矿化,矿化厚30cm左右。石英脉中,微裂隙发育,裂隙内充填辉钼矿、黄铁矿、白钨矿、赤铁矿等。

Ⅱ2号矿体位于Ⅱ1号矿体的下方,为石英细脉浸染型钨矿。矿体长在200m左右,厚度66cm,延深>100m。石英细脉宽度一般1~5cm左右,呈稀疏细脉带,含脉率1~2条/m。产状180°<10°。WO3品位0.11%、Mo品位0.035%,白钨矿呈星点状赋存于石英细脉的裂隙中及其围岩的裂隙中,颗粒大小0.5~1mm左右。

Ⅱ3号矿体为石英大脉型银矿。矿体长度约200m,厚度0.7m,延深100m。产状290°<10°。Ag品位93.2g/t。石英脉的裂隙中还见有辉铋矿,大小0.5~1mm左右。石英大脉的两侧,见有少量石英细脉,未见矿化。

(2)Ⅲ号矿化带特征

Ⅲ号矿化带位于Ⅱ号矿化带的下方,相对高差约50m。距岩体与围岩的接触带稍远,平面上呈“一”字形沿等高线分布(图2)。矿化带长大于600m,宽100~300m。带内主要蚀变为硅化、钾长石化、绢云母化。矿化带产状在320°<20°左右。带内发现5条矿体。

Ⅲ1号矿体为石英细脉浸染型钨钼矿,为区内矿化最好、规模最大的矿体。矿体地表出露长度450m以上,厚度0.8~1.5m,延深大于300m。WO3品位0.055%~0.13%,Mo品位0.084%~0.11%。矿体产状平缓,倾角15°±。矿石类型为石英细脉浸染型,石英细脉的宽度0.5~1cm左右,含脉率1~2条/m。矿石矿物为白钨矿和辉钼矿,赋存于石英细脉的裂隙中及其围岩的裂隙中。钻孔ZK2中出露厚度3.5m,仅见钼矿,产状近水平。

Ⅲ2矿体紧邻Ⅲ1号矿体,为石英细脉浸染型钨矿。矿体总体偏薄,厚度0.82~0.94m。品位较贫,WO3含量0.06%~0.07%。产状平缓,距Ⅲ1号矿体的垂直距离仅3m。推测至围岩接触带可能与Ⅲ1矿体合并。

Ⅲ3号矿体为石英细脉浸染型钨钼矿,规模较小。地表厚度0.67m,向内尖灭。WO3品位0.042%,Mo品位0.04%。延深30m,推测延长200m。

Ⅲ4、Ⅲ5矿体为石英大脉型, WO3品位分别为0.25%、0.15%。厚度分别为0.3m、0.5m。矿石矿物为白钨矿和辉钼矿,分布于石英大脉的裂隙中和晶洞内,颗粒大小在1~2mm。脉石矿物为石英,含量99%以上。两矿体沿倾向快速尖灭,工业意义不大。

3.2 矿体特征

研究区除矿化带内的矿体外,还见有多条独立矿(化)体分布,厚度0.1~1.6m不等。其中规模稍大的有Ⅰ1、Ⅰ2号矿体(图2)。

Ⅰ1号矿体位于花岗闪长岩岩体与围岩长石石英砂岩的接触带上,为石英大脉型银矿。矿体长度100m左右,厚度1.6m,延深30m左右。矿体产状220°<20°。石英大脉宽约0.3m,其边缘可见稀疏的石英细脉,宽0.5~1cm左右。矿石矿物赋存于石英脉的裂隙中。银品位45.44g/t。

Ⅰ2号矿体位于Ⅰ1号矿体的下方,为石英大脉型钼矿。矿体长度100m左右,厚度1.2m,延深30m。产状220°<20°。石英大脉厚度0.6m,其两侧可见稀疏的石英细脉。矿石矿物为辉钼矿,伴有少量白钨矿、黄铁矿、黄铜矿,呈星点状赋存于石英脉的裂隙和晶洞中,矿化不均匀。Mo品位0.035%,WO3品位0.04%。

3.3 隐伏矿体特征

利用钻探工程(ZK1、ZK2),在研究区深部发现了5条隐伏矿体,为石英脉型、石英细脉浸染型和浸染(斑岩)型钨矿、钨钼矿、钼矿。钻孔ZK2内见盲矿体Ⅳ1、Ⅳ2。钻孔ZK1内见盲矿体Ⅳ2~Ⅳ5,其中Ⅳ5号矿体为浸染(斑岩)型钨矿,品位较富,是本次研究中新发现的矿化类型,为在江南过渡带寻找斑岩型钨矿提供了现实依据。

Ⅳ1号矿体为石英脉型钨钼矿,石英脉厚约0.3m,脉内裂隙发育,两侧围岩绿泥石化、绢云母化强烈。矿体厚约0.92m,产状平缓,倾角<10°。矿石矿物有辉钼矿、辉铋矿、白钨矿、黄铜矿、闪锌矿等,呈细脉状产于石英脉裂隙中。WO3品位0.124%,Mo品位0.088%。白钨矿在荧光灯下可见蓝色荧光。

Ⅳ2号矿体为石英细脉浸染型钨钼矿,厚约1.5m,延伸大于500m。ZK2中,辉钼矿和白钨矿呈星点状分布于蚀变花岗闪长岩的岩石裂隙中,颗粒大小1~3mm左右。WO3品位0.117%、Mo品位0.117%。花岗闪长岩强烈蚀变,绿泥石化、绢云母化、硅化、黄铁矿化发育。硅化强烈时,形成硅化岩(石英脉)。ZK1中岩石硅化、黄铁矿化、辉钼矿化减弱。WO3品位0.076%。

Ⅳ3号矿体见于ZK1中,为浸染型钼(钨)矿,厚约0.8m。原岩为强蚀变花岗闪长岩,绢云母化、绿泥石化发育。辉钼矿呈浸染状分布于蚀变岩石中,颗粒大小0.1~0.5mm左右。白钨矿呈星点状分布,大小1mm左右。Mo品位0.048%,WO3品位0.045%。

Ⅳ4号矿体见于ZK1中,为石英细脉浸染型钨矿,厚约3m。原岩为黑云母花岗闪长岩。石英细脉宽度1~2cm,产状平缓。白钨矿分布于石英细脉的裂隙中或浸染状分布于围岩中,辉钼矿呈星点状,大小1mm左右,分布较均匀。荧光灯下,白钨矿颗粒大小约1~2mm。WO3品位0.087%。

Ⅳ5号矿体为浸染(斑岩)型钨矿,为旌德岩体内新发现的矿化类型。原岩为黑云石英二长岩(隐伏岩体)。矿石为浸染状构造。矿石矿物为黑钨矿、辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、闪锌矿等,呈浸染状分布于岩石裂隙中。辉钼矿具揉皱现象。钻孔中厚约2.45m,WO3品位0.23%。矿体产状近水平。

3.4 矿石特征

矿区矿石类型为石英大脉型、石英细脉浸染型、浸染型(斑岩型)。其中,石英脉型矿体中,矿石矿物为白钨矿、辉钼矿、辉铋矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等,脉石矿物主要为石英。矿石矿物一般呈细脉状产出,近平行展布,脉宽0.01~0.5mm不等。辉钼矿、黄铜矿沿黄铁矿裂隙分布,辉钼矿呈片状集合体,并具揉皱现象,粒径一般为0.04~0.1mm;辉铋矿具双晶,粒径0.1~0.3mm,内有乳滴状黄铜矿包体;黄铜矿粒径0.01~0.1mm,黄铁矿粒径0.01~0.3mm,闪锌矿粒径0.1~0.3mm。白钨矿肉眼难以鉴别,紫光灯下可见星点状蓝色荧光。

浸染型矿体中,矿石矿物为黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、黄铜矿、斑铜矿、闪锌矿、黄铁矿、磁铁矿等,呈浸染状分布于岩石中。其中,黑钨矿粒径0.1~1mm、辉钼矿粒径0.02~0.5mm、黄铁矿粒径0.01~0.03mm、黄铜矿粒径0.02~0.1mm、斑铜矿粒径0.1~0.2mm、闪锌矿粒径0.5mm左右、磁铁矿粒径0.01~0.08mm。脉石矿物主要为钾长石、斜长石、黑云母、石英、磷灰石、绿帘石等。辉钼矿具揉皱现象,白钨矿在紫光灯下具星点状蓝色荧光。

矿石结构主要有片状结构、粒状结构、柱状半自形晶结构、柱状自形结构。矿石构造主要为脉状构造、网脉状构造、块状构造、浸染状构造。

3.5 围岩蚀变

含矿岩石蚀变强烈,花岗闪长岩主要为绿泥石化、绿帘石化,发育细脉、脉状矿体;黑云石英二长岩具泥化、碳酸岩化,富含细脉、浸染状黑钨矿、白钨矿、辉钼矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿等矿体;岩体与围岩接触带主要为硅化。

4 找矿潜力分析

研究区位于江南隆起带的北部边缘,具有良好的成矿地质条件。其西部怀玉山钼矿点和东部兰花岭钨钼矿均为石英脉型,矿化类型与旌德凹子山地区所见类型一致。矿化与花岗闪长岩有关,属与岩浆活动关系密切的高温钨钼矿化,围岩为志留纪砂岩。地表或近地表,钼矿化特别明显。由此向北,在云乐城坦地区,矿化类型过渡为中低温的铅锌矿化。

凹子山地区出露的旌德复式岩体主体为黑云母花岗闪长岩,钻孔中发现有黑云石英二长岩隐伏岩体,并伴有浸染型钨矿化,说明凹子山地区与已知矿区(如百丈岩钨钼矿[4,5]、兰花岭钨钼矿)具有相似的岩浆-物源条件。1∶5万水系沉积物研究表明,旌德岩体花岗闪长岩的钨元素平均值为5.14ppm,钼元素平均值为0.83ppm;石凫山似斑状花岗闪长岩钨元素平均值为8.2ppm,钼元素平均值为2.4ppm,明显高于围岩(W:2.81ppm,Mo:0.6ppm),具有富集成矿的可能。

土壤地球化学研究显示,成矿元素时空上,具有分带明显、层次清晰的特征。W、Mo、Bi等高温元素异常强度高,紧密共生,组成异常的内带,呈长条带分布。Au、Ag等活性元素异常强度中等,分布于高温元素的中心及外侧,范围较广,在异常的长轴方向上延伸较远。Cu、Pb、Zn等中温元素分布广泛,无明显的浓集中心。

围岩蚀变特征表明,距接触带较远的围岩中发育石英细脉,脉宽0.5~1cm,蚀变类型为绿泥石化、硅化、角岩化。外接触带见少量石英大脉,脉宽0.3~0.6m。延长大于10m,蚀变类型为硅化。内接触带常见石英大脉和石英细脉。石英大脉一般发育不同程度的白钨矿化、辉钼矿化、黄铁矿化,伴随的围岩蚀变为绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、黄铁矿化和硅化。石英细脉的含矿性较好,含脉率达到3条/m左右时,一般可达到矿化边界品位。脉产状以垂直岩体与围岩接触带为主。钻孔中,上部0~100m内蚀变常为硅化、绢云母化、泥化,强烈蚀变地段可形成石英云母岩,伴生金属矿化为黄铁矿化、白钨矿化,而辉钼矿化主要出现在硅化强烈地段。在ZK1底部,岩石强烈泥化、碳酸盐化,但深部是否存在矿化较好的钾质蚀变带,有待进一步工作。

此外,距研究区稍远的凫阳村北和凹子山水库附近的采石场中,花岗闪长岩原生解理面上发现较好的白钨矿化,白钨矿呈薄膜状分布,与凹子山二长花岗岩中浸染型白钨矿对比,可能属于石英二长岩在成岩成矿过程中矿液上升运移的结果,这对于在该区寻找隐伏的浸染型(斑岩型)钨矿指明了重要方向。

地表发现的矿体,总体产状平缓,围绕接触带倾向盆地。地表浅处的石英脉型矿体受到不同程度的剥蚀,但隐伏于地下的石英二长岩及其产于其间的浸染型钨矿,尚未受到风化剥蚀作用的影响。ZK1孔145m处见黑云石英二长岩,5m范围内控制的浸染型钨矿厚度可达2.45m。因此,旌德县凹子山一带钨钼矿勘查,值得进一步探索。

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